Dynamic imaging of the normal pelvic floor

Abstract.

Purpose: To provide quantitative data by a modern cross-sectional imaging technique (CT) for defining normal physiological values of pelvic floor structures. Patients and methods: Twenty seven subjects, 7 males, 20 females, aged 20 – 75 yrs (mean 46.3±5 yrs) without pelvic floor or defecation dysfunction underwent Direct Coronal (DC) CT scanning of the pelvis with the patient seated instead of lying. Scans obtained at rest and on straining were compared by bony landmarks. Three anatomical compartments, i. e. anterior, middle and posterior, were identified by two planes drawn tangential to the ischial for-amina and the ischial tuberosities, respectively. Measurements of (1) Levator ani muscle length (mm); (2) Levator-anal angle (degrees); (3) Rectal floor-to-ischial line distance (mm) and (4) Supra/Infralevator spaces (square cm) were independently performed twice by two radiologists. The statistical analysis included calculation of intra and interobserver agreement (correlation coefficient). The differences between the means of the resting and straining values from each compartment (Student's t test) and the correlation between parameters (Pearson's coefficient) to evaluate whether resting values allowed a prediction of those on straining were determined. Results: DC scans of diagnostic quality were obtained in all but two patients (92.5%). Both intra- and interobserver agreement indices were always greater than 80% (except for a 0.63 value by one observer obtained in the infralevator space from the anterior compartment at rest). A significant difference between the resting and straining values of all parameters was noted in the three compartments. At rest the levator ani muscle length was significantly shorter and the supralevator space smaller in the posterior compartment (48.3±7.9 mm vs 48.8±7 mm vs 42.6±9.4 mm, P<0.05 and 70.6±cm² vs 66.9±11.5 cm² vs 27.2±4.8 cm², P<0.01 anterior, middle and posterior respectively). On straining, these two parameters increased by +42% and +17.8%, respectively, in the same compartment, while the most pronounced variation of the infralevator space occurred in the middle compartment (–51.1%). The increase in the supralevator space correlated with a decrease in the rectal floor-to-ischial line distance and widening of the levator-anal angle (r = –0.64, P<0.01 and 0.48, P<0.05, respectively). A close correlation between resting and straining values was observed in all parameters, especially in the supralevator space in the three compartments (r = 0.82, 0.93 and 0.88, P<0.01). Conclusions: Direct Coronal CT scanning showed that on straining the posterior component of the levator ani muscle, i. e. the coccygeus muscle, undergoes ``physiological overstretching'' and the supralevator space acts as a ``compliant cavity'', whose behaviour can be predicted at rest.

Résumé.

Buts: Etablir des données quantitatives à l'aide d'une technique d'imagerie axiale moderne (CT) afin de définir des valeurs physiologiques normales des struc-tures pelviennes. Matériel et méthode: Vingt-sept sujets, 7 hommes et 20 femmes, âgés de 20 à 75 ans (moyenne 46,3±5 ans) ne présentant pas de dysfonction du plancher pelvien ou de la défécation ont été soumis à un CT-Scan avec des coupes frontales directes du pelvis, le patient étant en position assise au lieu de coucher. Les coupes ont été obtenues au repos et en effort d'exonération en utilisant des repères osseux identiques. Trois compartiments anatomiques ont été identifiés, l'antérieur, le moyen et le postérieur, à l'aide de deux plans tracés tangentiellement ou trou ischiatique et à la tubérosité ischiatique respectivement. Des mesures de (1), la longueur du releveur de l'anus (mm), (2) l'angle en degré du releveur de l'anus, (3), la distance en mm du plancher rectal aligne la ligne ischiatique et (4) la surface en cm² des espaces supra- et infralévatoriens ont été réalisés indépendamment par deux radiologues à deux reprises. Des analyses statistiques ont inclus le calcul de l'agrément intra- et inter-observateur (coefficient de corrélation). Les différences entre les valeurs au repos et à l'effort de chacun des compartiments (le test T de Student) et la corrélation entre les différents paramètres (le coefficient de Pearson) ont été déterminées pour évaluer si les valeurs de repos permettent une prédiction de ceux obtenus en phase d'effort. Résultats: Des coupes coronales permettant un diagnostic de qualité ont été obtenues au CT-Scan chez tous les patients à l'exception de deux (92,5%). La corrélation intra- et inter-observateurs a montré des indices toujours supérieurs à 80% (à l'exception d'une valeur de 0,63 chez un observateur lors de la mesure de l'espace infralévatorien dans le compartiment antérieur au repos). Une différence significative a été obtenue pour tous les paramètres mesurés au repos et à l'effort dans les trois compartiments. Au repos, la longueur du muscle releveur était significativement plus courte et l'espace supralévatorien plus petit dans le compartiment postérieur (48,3±7,9 mm vs 48,8±7 mm vs 42,6±9,4 mm, P<0.05 et 70,6±cm² vs 66,9±11,5 cm² vs 27,2±4,8 cm², P<0.01 dans l'espace antérieur moyen et postérieur respectivement). A l'effort, ces deux paramètres augmentent de plus 42% et plus 17,8% dans un même compartiment alors que la variation la plus importante survient dans l'espace infralévatorien dans le compartiment moyen (–51,1%). L'augmentation de l'espace supralévatorien est corrélée avec une diminution de la distance entre le plancher rectal et la ligne ischiatique et un élargissement de l'angle anolévatorien (r=–0,64, P<0,01 et 0,48 P<0,05 respectivement). Une corrélation étroite a été observée au repos et a l'effort pour tous les paramètres en particulier dans l'espace supralévatorien au niveau des trois compartiments (r=0,82, 0,93 et 0,88, P<0,01). Conclusion: Des coupes coronales au CT-Scan montrent que lors de l'effort d'exonération, le releveur de l'anus, c'est-à-dire le muscle coccygien subit au niveau du compartiment postérieur une élongation physiologique et que l'espace supralévatorien agit comme une cavité d'expansion dont le comportement peut être prédit au repos.